混凝土的组成、结构和性能的关系.ppt

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1、混凝土的组成、结构和性能的关系正确认识和科学理解混凝土1、按照材料科学的观点正确认识混凝土：材料科学的观点认为：材料的组成决定其结构和性能，改变其组成和结构，可以随之改变其性能。2、按照混凝土的生命周期规律科学理解混凝土：根据混凝土的制备工艺、早期养护过程、性能成熟过程、工作环境、性能衰退过程，这一混凝土的生命周期规律理解混凝土。混凝土的组成材料素混凝土所用原料组分为：一、胶凝材料二、粗集料三、细集料四、拌和水五、外加剂（包括各种功能外加剂）六、掺和料（功能组分）钢筋混凝土钢纤维混凝土钢管混凝土玻璃纤维增强

2、混凝土有机纤维增强混凝土等。硬化混凝土的相组成硬化后的混凝土可以分为：水泥基相（水泥水化产物）分散粒子（集料、未水化部分）界面过渡层这是组成混凝土结构的三要素。胶凝材料胶凝材料是制备混凝土的根本材料，胶凝材料的特点是对砂、石等集料有较强的粘结能力。用于建筑工程的胶凝材料主要有：1、硅酸盐水泥系列：如：硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣、、粉煤灰、火山灰、复合水泥。2、硫铝酸盐水泥：由于该品种水泥具有快硬早强和低温硬化特点，在北方冬季施工时可以使用。其它品种的胶凝材料虽有各自的用途，一般不用于结构工程中如：高铝水泥（耐火

3、水泥）、磷酸盐水泥（耐高温）、耐酸水泥等（耐酸）。根据工程性质的不同要求，还有一系列特性水泥：如快硬水泥、抗硫酸盐水泥、大坝水泥等在一些特殊工程中应用。集料按集料形成的条件分为：天然和人造按集料容重分为：超轻质（保温隔热材料如球型珍珠岩）、轻质、结构用轻质、正常重、特重（防辐射重晶石）集料有若干特性如：密度、级配、颗粒形状、空隙率等。不同特性的集料，可以制备不同用途的混凝土。集料所具有的性质与硬化混凝土的性能有十分密切的关系。外加剂混凝土外加剂是赋予新拌混凝土和硬化混凝土特殊性能的物质。每一种外加剂都有其特殊的

4、作用。如：改善水泥混凝土用水量的外加剂，称作减水剂，按减水量的多少分为普通减水剂、高效减水剂。普通减水剂：减水率在5-12%，有木质素磺酸盐（钙、钠）、糖蜜类（又叫糖钙）高效减水剂：减水率大于12%的减水剂都称作高效减水剂。常用的有：萘系（萘磺酸盐甲醛缩合物）氨基磺酸盐系（氨基磺酸盐、苯酚、甲醛缩合物）、蜜胺系（三聚氰胺甲醛缩合物）、聚羧酸系（以马来酸-烯烃为主要成分的反应性高分子化合物）改善水泥凝结性能的外加剂有：促凝剂：烧明矾石、硫酸铝等。缓凝剂：三聚磷酸钠、蔗糖、酒石酸钾钠、柠檬酸等。提高水泥早期强度的外

5、加剂：早强剂：氯盐、硫酸钠、甲酸钙等。防冻剂：能使混凝土在低温下硬化，在规定时间内达到临界防冻强度。原理是降低水的冰点，促进水泥水化。引气剂：改善混凝土结构中的含气量。膨胀剂：调整硬化混凝土的体积收缩率。还有速凝剂、防水剂、泵送剂、增粘剂等许多品种：以上列举的每一种外加剂，都有其特殊的作用，赋予混凝土独特的性能。混凝土外加剂大大促进了混凝土科学技术的发展，拓宽了混凝土的应用领域。目前发展最快、用途最广、贡献最大的外加剂应属高效减水剂。掺和料硅灰：主要成分为无定型SiO2，其性能优势是比表面积高，活性大，对混凝土

6、的强度贡献大。稻壳灰和硫酸铝渣也属于这一类的硅质材料，其活性都非常高。磨细矿渣：矿渣具有组成优势和结构优势。矿渣的潜在活性较高，粉磨到一定细度后，水化活性较高，对水泥强度贡献大；自分散性能好，在混凝土中有物理减水作用；在较大的掺量范围内都有较稳定的性能。矿渣的弱势是难磨，将其磨到比表面积380m2/kg以上非常困难，电耗较高，须选择有效的助磨剂。粉煤灰：粉煤灰具有颗粒形状优势，粉煤灰中的玻璃微珠多数为球形颗粒，流动性能好，混凝土的坍落度经时损失小，外加剂用量少，收缩小。弱势是活性差，对强度贡献小。偏高岭土：高岭

7、土的性能优势是水化活性高，对水泥、混凝土的强度贡献大，抑制Ca(OH)2晶体生长，改善混凝土的界面结构效果显著，抗侵蚀能力强。弱势是需水性大，减水剂用量大，对降低混凝土的水灰比不利，混凝土的坍落度经时损失快。沸石粉：性能优势是多孔结构材料，有较强的吸附能力和离子交换能力，能有效阻止外侵Cl-离子、SO42-的体积扩散，对提高水泥石的抗侵蚀能力和抑制碱-骨料反应的发生都具有显著效果。弱势是需水性大，对降低混凝土的水灰比不利。水水在混凝土中是不可缺少的组分，混凝土拌和用水和养护用水，对混凝土的性能都有重要影响。拌和

8、用水：赋予混凝土一定的流动性，和水泥发生化学反应，使水泥凝结、硬化，以满足混凝土的性能要求。养护用水：保证水泥水化需要的一部分水，以满足强度发展的需要。混凝土对水的要求：达到饮用水标准的，都可以用来拌和混凝土，当用非饮用水时必须按国家标准检测。水对混凝土性能的影响：非饮用水中含有一些不确定的元素存在，对混凝土的性能有较大的影响。如氯离子、硫酸根离子、木质素、糖类、其它可溶性物质等。磁化